基于CDIO人才培養(yǎng)模式的機械電子工程專業(yè)教學(xué)改革與實踐

張聞芳 胡慶春

摘 要：本文以湖南城市學(xué)院為研究基地，研究對象為機械電子工程專業(yè)，以李克強總理在2015政府工作報告中提出了“中國制造2025”為指導(dǎo)，明確培養(yǎng)目標(biāo)，轉(zhuǎn)變工程教育觀念，重組課程體系、改革教學(xué)思路和教學(xué)模式，構(gòu)建知識能力和崗位素養(yǎng)相結(jié)合的課程體系，采取與行業(yè)企業(yè)需求相一致的原則來制訂知識、能力素質(zhì)培養(yǎng)的實施方案、評價方法及保障措施，形成具有濃厚“城市”特色的“125全過程、全方位校企合作”的人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：CDIO；機械電子工程；教學(xué)改革

1 緒論

CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計、實施和操作，CDIO著重培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識和工程基礎(chǔ)理論，并在此基礎(chǔ)上將教育過程放到工程領(lǐng)域的具體情境中。

機械電子工程是一個跨學(xué)科專業(yè)，又稱機電一體化，是在機械工程、計算機科學(xué)、電子工程和自動控制等技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的，強調(diào)機械制動能力與機電控制能力的結(jié)合。

我國正處于產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時期，迫切需要數(shù)以億計的工程師和其他專業(yè)人才。這需要更高質(zhì)量和效率的現(xiàn)代工程教育體系來支持。而地方本科院校是一個龐大的群體，是建設(shè)現(xiàn)代化新工程教育體系的重要力量。能力導(dǎo)向，多元培養(yǎng)的創(chuàng)新型地方本科工程教育模式是我國從“制造大國”到“創(chuàng)建強國”的重要途徑。

2 基于CDIO人才培養(yǎng)模式的改革思路

基于CDIO人才培養(yǎng)模式的機械電子工程專業(yè)教學(xué)改革總體思路是完善教學(xué)內(nèi)容與體系，體現(xiàn)出我校機械電子工程專業(yè)的“城建特色”，加強在機械制造、工業(yè)控制技術(shù)和控制工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)與研究。

我校機械電子工程專業(yè)是2016年開辦的一個新專業(yè)，人才培養(yǎng)定位是：面向工程實際，以培養(yǎng)懂技術(shù)、會管理的一線工程師為目標(biāo)，探索培養(yǎng)“知識面寬、綜合素質(zhì)高、實踐能力強、懂技術(shù)、會管理，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型人才”新途徑。[1]為了在已有培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上吸收CDIO理念，除了合理安排涵蓋本專業(yè)基本科學(xué)知識、核心工程基礎(chǔ)知識、高級工程基礎(chǔ)知識、工程師職業(yè)道德和操守的課程外，更要精心規(guī)劃和設(shè)置獨具特色的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行項目，以引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣并對本專業(yè)有清醒的整體認(rèn)識。另外，通過CDIO項目的實施培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神.所有的項目均為團(tuán)隊合作項目，學(xué)生在項目進(jìn)行的過程中學(xué)會綜合應(yīng)用知識、鍛煉團(tuán)隊精神、學(xué)習(xí)項目組織、培養(yǎng)CDIO能力、職業(yè)精神和責(zé)任感等各種素質(zhì)。

3 機械電子工程專業(yè)改革內(nèi)容

基于CDIO的人才培養(yǎng)理念，針對CDIO模式，機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)首先要實現(xiàn)理念創(chuàng)新，以能力為導(dǎo)向，根據(jù)區(qū)域需求，發(fā)揮比較優(yōu)勢，構(gòu)建企業(yè)和行業(yè)工程能力培養(yǎng)體系。根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會人才需求的多樣性，和工程人才培養(yǎng)平臺的多樣化，選擇多種培養(yǎng)途徑，實現(xiàn)工科人才的多學(xué)科培訓(xùn)。學(xué)習(xí)“卓越工程師培養(yǎng)模式”，實施學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。實施具有“城市”特色的“125全過程、全方位校企合作”的人才培養(yǎng)模式。

基于CDIO的課程體系構(gòu)建改革。在課程體系設(shè)置過程中，以構(gòu)思、設(shè)計、實施和操作為主線，課程體系在傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上，強化了工程創(chuàng)新實踐能力，把動態(tài)性和先進(jìn)性融入到課程內(nèi)容中，如自動化生產(chǎn)線與機械手控制、PLC原理及應(yīng)用、人機工程學(xué)等課程。依據(jù)CDIO模式，結(jié)合分析機械電子工程專業(yè)的就業(yè)特點和我校機械電子工程專業(yè)的特色，注重工程能力素質(zhì)培養(yǎng)，重構(gòu)課程體系，通過“校企合作、產(chǎn)學(xué)融合”，有效解決新工科工程教育中的專業(yè)課程設(shè)置及課程教學(xué)內(nèi)容與實際工程問題脫節(jié)的問題，培養(yǎng)在知識、能力和素質(zhì)方面具備競爭力和發(fā)展?jié)摿Φ墓こ處熀髠淙瞬拧?/p>

基于CDIO的教學(xué)模式改革。CDIO模式需強化培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等教學(xué)模式的改革創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題的能力和良好的工程素養(yǎng)。加強理論教學(xué)與課程實驗的互補，如機器人學(xué)課程實驗、機電一體化課程實驗、系統(tǒng)建模與仿真課程實驗等。綜合類開放實驗，如機器人仿真運動與控制、智能材料與結(jié)構(gòu)、高端數(shù)控技術(shù)及運動控制等。

基于CDIO的教學(xué)評價體系。建立面向創(chuàng)新意識和工程實踐能力的教學(xué)評價體系，主要包括了對教師授課質(zhì)量和學(xué)生學(xué)業(yè)成績的評價標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)評價體系不再是僅僅注重學(xué)生對理論知識的掌握，更要注重對學(xué)生工程實踐能力的考核，也不能忽視對教師隊伍的高水平持續(xù)建設(shè)。特別是對于生產(chǎn)實習(xí)等實踐教學(xué)，如何優(yōu)化管理機制和健全評價體系是督促教學(xué)、創(chuàng)新管理的重要內(nèi)容。

4 結(jié)語

機械電子工程專業(yè)是我校一門新專業(yè)，也是我校B類應(yīng)用特色重點建設(shè)學(xué)科。通過基于CDIO理念的人才培養(yǎng)模式的教學(xué)改革，能夠增強學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識，能在工程機械、工業(yè)機械人和自動化生產(chǎn)線等相關(guān)領(lǐng)域從事研發(fā)、設(shè)計制造與運行管理等方面工作。

參考文獻(xiàn)：

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[2]區(qū)嘉潔，王一軍，江帆.機械工程CDIO特色專業(yè)培養(yǎng)模式研究與探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（09）.

[3]王偉，王殿君，申愛明，林順英，陳亞，代峰燕.基于CDIO人才培養(yǎng)模式的機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與探索[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（02）.

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